制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型和智能制造方案?

工人的流動(dòng)率極高。?招工難，年輕一代不愿意當(dāng)工人。?利潤(rùn)率低，應(yīng)收賬款高。?企業(yè)各種孤島林立。?

核心技術(shù)缺失。?數(shù)字化、自動(dòng)化程度低。中國(guó)制造業(yè)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)

?

自然災(zāi)害、疫情和國(guó)際貿(mào)對(duì)制造業(yè)供應(yīng)鏈的影響巨大。?原材料價(jià)格的上漲和缺乏，例如“缺芯”。數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大潮已經(jīng)來(lái)臨

某著名企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的普及5G商用計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力

的迅速提升機(jī)器人應(yīng)用熱潮增材制造的發(fā)展

創(chuàng)成設(shè)計(jì)的發(fā)展虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的工業(yè)

應(yīng)用，

DigitalTwin（數(shù)字孿生）備受關(guān)注制造業(yè)人工智能應(yīng)用

的興起和工業(yè)大數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用云計(jì)算的商業(yè)應(yīng)用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)工業(yè)云物聯(lián)網(wǎng)與傳感器的

廣泛應(yīng)用，產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)Digitization將模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息（例如將手工填寫的單據(jù)自動(dòng)識(shí)別轉(zhuǎn)為數(shù)字信息）。Digitalization將數(shù)字技術(shù)融合企業(yè)，

徹底變革業(yè)務(wù)流程，例如利用物聯(lián)網(wǎng)、

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等。DigitalTransformation數(shù)字技術(shù)的深化應(yīng)用將對(duì)企業(yè)的商業(yè)模式、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、決策方式、組織形態(tài)、企業(yè)文化等方面帶來(lái)深遠(yuǎn)影響，每個(gè)企業(yè)都應(yīng)當(dāng)思考并推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。IntelligentlyConnecting

People,thingsandbusiness智能地連接人、物和業(yè)務(wù)數(shù)字化轉(zhuǎn)型是制造業(yè)發(fā)展的必由之路數(shù)字化轉(zhuǎn)型制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型模式仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)機(jī)電軟一體化設(shè)計(jì)

異地協(xié)同研發(fā)IT/DT/OT融合

柔性制造、增材制造按服務(wù)付費(fèi)在線營(yíng)銷、體驗(yàn)營(yíng)銷決策模式服務(wù)模式運(yùn)營(yíng)模式數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策

大數(shù)據(jù)分析客戶自助服務(wù)

預(yù)測(cè)性維護(hù)業(yè)務(wù)流程管理

某著名企業(yè)應(yīng)用研發(fā)

模式商業(yè)

模式制造

模式?

數(shù)字技術(shù)的深化應(yīng)用是在當(dāng)今動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)上，

應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化的必要條件。?

數(shù)字化轉(zhuǎn)型的本質(zhì)是通過(guò)數(shù)字化技術(shù)的深度和廣度應(yīng)用，

打造數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的企業(yè)。?

對(duì)數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用能力已成為制造企業(yè)形成比較競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵要素。?

數(shù)字化應(yīng)用成熟度評(píng)估包括：效果、效能和效益三個(gè)層次，實(shí)際上前兩個(gè)方面的評(píng)估更有現(xiàn)

實(shí)意義。?

數(shù)字化應(yīng)用效果：數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的廣度、深度，對(duì)業(yè)務(wù)流程的覆蓋程度，是否還存在流程斷

點(diǎn)？還有哪些需要手工錄入的數(shù)據(jù)？?

數(shù)字化應(yīng)用效能：數(shù)字技術(shù)應(yīng)用對(duì)企業(yè)KPI指標(biāo)帶來(lái)的提升，例如新產(chǎn)品上市周期、庫(kù)存周轉(zhuǎn)

率、

OEE、產(chǎn)品合格率、單位產(chǎn)值能耗、人均勞動(dòng)生產(chǎn)率、市場(chǎng)份額等。?數(shù)字化應(yīng)用效益：直接與間接效益，短期與長(zhǎng)期效益，與行業(yè)平均增長(zhǎng)率的對(duì)比等，但效益

的產(chǎn)生因素很多，需要把其它因素帶來(lái)的效益綜合考量。

推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，時(shí)不我待

?企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力的手段而非目標(biāo)?需要納入企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略?各業(yè)務(wù)部門通力合作?極其復(fù)雜的系統(tǒng)工程?數(shù)字化轉(zhuǎn)型是基礎(chǔ)?覆蓋企業(yè)全價(jià)值鏈?涉及諸多支撐技術(shù)?行業(yè)差異很大

智能制造的特點(diǎn)與內(nèi)涵

智能制造前沿趨勢(shì)之一：

構(gòu)建智能工廠?

M2M?

透明工廠?

柔性自動(dòng)化?

數(shù)字化工廠?

綠色、節(jié)能、低碳?

少人化，人機(jī)協(xié)作?

精益生產(chǎn)，單件流?

高效的廠內(nèi)物流，準(zhǔn)時(shí)按序送貨?

高質(zhì)量、低成本、按期交貨?

提高OEE

?

……奔馳56號(hào)工廠：靈活性、高效率、數(shù)字化、可持續(xù)施耐德電氣打造燈塔工廠

I施耐德電氣綠色智能工廠設(shè)計(jì)與轉(zhuǎn)型途徑

智能產(chǎn)品智能服務(wù)智能決策智能物流與供應(yīng)鏈智能制造前沿趨勢(shì)之二：數(shù)字化應(yīng)用支撐智能制造.

AGV.

SLAM.

自動(dòng)化立庫(kù)

.

WMS.

TMS.

DPS(數(shù)字揀貨系統(tǒng))智能工廠智能管理.

智能與協(xié)作機(jī)器人

.

MES.

視覺檢測(cè)

.

APS.

數(shù)據(jù)采集(SCADA).

CAD.

CAE（工程仿真）.

CAM.

EDA.

PLM.

Digital

twin.

狀態(tài)監(jiān)控.

傳感器與物聯(lián)網(wǎng).

虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí).

嵌入式軟件.

設(shè)計(jì)成本管理.

DFM分析.

拓?fù)鋬?yōu)化.

BI.

工業(yè)大數(shù)據(jù)

.

EPM.

某著名企業(yè)應(yīng)用CPS傳感器Adas產(chǎn)品性能仿真車間聯(lián)網(wǎng)

增材制造

智能裝備

智能產(chǎn)線

工藝仿真.

ERP

.

CRM.

EAM

.

SRM

.

MDM智能研發(fā).

質(zhì)量管理.

企業(yè)門戶設(shè)備健康管理..

.

.

.

...

.

.R&DProcessplanning產(chǎn)品創(chuàng)新數(shù)字化平臺(tái)

數(shù)據(jù)管理圖文檔管理變更管理零部件庫(kù)技術(shù)狀態(tài)管理版本管理BOM管理質(zhì)量管理變更管理變更通知管理

變更執(zhí)行管理統(tǒng)一流程管理用戶權(quán)限與數(shù)據(jù)安全控制設(shè)計(jì)制造一體化平臺(tái)系統(tǒng)擴(kuò)展性設(shè)計(jì)工具項(xiàng)目啟動(dòng)

客戶服務(wù)

設(shè)計(jì)開發(fā)

設(shè)計(jì)驗(yàn)證

工藝規(guī)劃

試制試驗(yàn)數(shù)字化協(xié)同F(xiàn)MEA

二維CAD

三維CADCAE工具接口定義集成接口平臺(tái)擴(kuò)展CAM工具變更需求管理合規(guī)性分析多學(xué)科仿真裝配仿真軟件代碼加工仿真試驗(yàn)數(shù)據(jù)工藝路線三維標(biāo)注工藝規(guī)程工藝流程三維工裝三維模型樣件認(rèn)可投產(chǎn)認(rèn)可原理圖二維圖MBOMAPQPEBOMPPAPQFDMSASPC?

推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、模塊化，考核并顯著提高零部件重用率，

實(shí)現(xiàn)大批量定制。?

推進(jìn)機(jī)電軟一體化設(shè)計(jì)和全三維設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)MBD(基于模型的產(chǎn)品定義)，以及結(jié)構(gòu)化工藝設(shè)計(jì)。?

建立的通用件的三維模型庫(kù)，實(shí)現(xiàn)三維參數(shù)化設(shè)計(jì)。基于模型的產(chǎn)品定義

實(shí)體模型補(bǔ)充的輔助幾何信息MBD模型材料要求標(biāo)準(zhǔn)注釋模型幾

何信息注釋尺寸公差幾何元素基準(zhǔn)坐標(biāo)系……工程注釋04

仿真技術(shù)支撐物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用05

仿真技術(shù)賦能增材制造06

仿真技術(shù)在工程仿真、智能工廠的應(yīng)用仿真驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新，助力企業(yè)數(shù)字轉(zhuǎn)型02

打通整個(gè)產(chǎn)品創(chuàng)新的V形流程，實(shí)現(xiàn)正向研發(fā)03

仿真技術(shù)驅(qū)動(dòng)digital

twin01

仿真技術(shù)與系統(tǒng)工程結(jié)合

基于企業(yè)級(jí)BOM的產(chǎn)品在線定制

美國(guó)儀器、系統(tǒng)和自動(dòng)化協(xié)會(huì)ISA首次提出MOM概念，并定義MOM覆蓋范圍是企業(yè)信息化5層架

構(gòu)的Level

3美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院在發(fā)布的《智能制造系

統(tǒng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)體系》報(bào)告定義了智能制造系統(tǒng)模型，

其中用MOM取代了MES，讓業(yè)界對(duì)于制造運(yùn)營(yíng)管控的認(rèn)知升級(jí)。

從制造執(zhí)行到制造運(yùn)營(yíng)管理

20162000智能質(zhì)量管理服

務(wù)

智能制造前沿趨勢(shì)之三：推進(jìn)工業(yè)互聯(lián)?

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是工業(yè)互聯(lián)的網(wǎng)?

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是推進(jìn)智能制造的基礎(chǔ)設(shè)施?

連接各種工業(yè)要素工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景之一：連接某著名企業(yè)設(shè)備?設(shè)備定位?

遠(yuǎn)程監(jiān)控?

故障預(yù)警?

開機(jī)率大數(shù)據(jù)分析?

設(shè)備履歷管理?

備品備件管理?

服務(wù)生命周期管理?

服務(wù)電商

?

……管控工程機(jī)械、車輛、農(nóng)用機(jī)械、隧道施工設(shè)備、礦井掘進(jìn)設(shè)備、

叉車、

船舶、飛行器、軌道車輛等某著名企業(yè)設(shè)備：工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景之二：連接固定設(shè)備管控?zé)o人值守的固定設(shè)備，例如油氣鉆采設(shè)備，風(fēng)電、光伏等發(fā)電設(shè)備、

電梯以及公共事業(yè)（水、電、氣制造與傳輸?shù)龋┑年P(guān)鍵設(shè)備:?

遠(yuǎn)程監(jiān)控?

運(yùn)行優(yōu)化?

故障預(yù)警?

資產(chǎn)管理?……工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景之三：連接物流運(yùn)輸在物流運(yùn)輸過(guò)程中，對(duì)物流車輛的位置、狀態(tài)（例如?；愤\(yùn)輸過(guò)程需要全程監(jiān)控，

冷鏈物流需要保持低溫）進(jìn)行監(jiān)控，

對(duì)運(yùn)輸路徑進(jìn)行優(yōu)化等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景之四：實(shí)現(xiàn)互聯(lián)車間

管控在制造企業(yè)車間中部署的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、物流設(shè)備、試驗(yàn)設(shè)備和動(dòng)力設(shè)備等，

對(duì)生產(chǎn)績(jī)效、能耗、質(zhì)量、設(shè)備、和物料配送等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)：?工藝優(yōu)化?

節(jié)能降耗?

提升產(chǎn)能?

提高設(shè)備OEE?

刀具管理?防范安全事故?

避免非計(jì)劃性停機(jī)?……?

建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)營(yíng)過(guò)程的數(shù)字孿生模型?

從實(shí)物產(chǎn)品、工廠和運(yùn)營(yíng)現(xiàn)場(chǎng)采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)?

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)字孿生模型進(jìn)行仿真，

從而

優(yōu)化產(chǎn)品性能、生產(chǎn)流程和運(yùn)營(yíng)績(jī)效?通過(guò)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)和三維模型進(jìn)行可視化?通過(guò)數(shù)據(jù)主線確保產(chǎn)品全生命周期數(shù)據(jù)的一致性?

產(chǎn)線虛擬調(diào)試智能制造前沿趨勢(shì)之四：數(shù)字孿生實(shí)現(xiàn)虛實(shí)融合

I數(shù)字孿生的應(yīng)用場(chǎng)景

來(lái)源：西門子數(shù)字孿生的典型應(yīng)用

?

產(chǎn)品、質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)、能耗和刀具大數(shù)據(jù)可以通過(guò)人

工智能和大數(shù)據(jù)分析算法來(lái)進(jìn)行分析?

人工智能技術(shù)的開源使其可以進(jìn)行廣泛應(yīng)用?

無(wú)人駕駛、智能產(chǎn)品、表面質(zhì)量檢測(cè)、語(yǔ)音揀貨、

生產(chǎn)排產(chǎn)、供應(yīng)鏈優(yōu)化、創(chuàng)成設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)性質(zhì)量分

析和預(yù)測(cè)性維護(hù)、客戶需求預(yù)測(cè)是人工智能技術(shù)典

型的應(yīng)用領(lǐng)域

智能制造前沿趨勢(shì)之五：人工智能與工業(yè)大數(shù)據(jù)分析LCD面板企業(yè)視覺檢測(cè)的案例

項(xiàng)目挑戰(zhàn)：識(shí)別約140類缺陷（示例如下）將圖像發(fā)送至檢測(cè)室進(jìn)行人工檢測(cè)結(jié)果反饋回工作場(chǎng)所以便采取相應(yīng)行動(dòng)約

150

名檢測(cè)工人每批次每項(xiàng)檢測(cè)平均等待時(shí)間：20-

30分鐘

在工作場(chǎng)所采集圖像

孔洞、板面損傷硅殘留來(lái)源：

IBM污染物膜孔領(lǐng)先的圖像預(yù)處理技術(shù)解決圖片異常性問(wèn)題（色差，

倍率

,模糊，偏移）?圖像預(yù)處理技術(shù)?訓(xùn)練數(shù)據(jù)增強(qiáng)技術(shù)綜合運(yùn)用多種的缺陷定位及分類算法基于弱監(jiān)督學(xué)習(xí)的注意力熱力定位?無(wú)需標(biāo)準(zhǔn)模板圖片?對(duì)模板背景沒(méi)有預(yù)設(shè)要求?訓(xùn)練不依賴缺陷位置標(biāo)注?支持多缺陷檢測(cè)

主要運(yùn)用技術(shù)及解決問(wèn)題方式

?組合深度網(wǎng)絡(luò)?新型深度網(wǎng)絡(luò)(DenseNet,Attention

Model)綜合最新網(wǎng)絡(luò)解決微小類間差異的困難分類問(wèn)題?訓(xùn)練基于正常圖片(可以基于

模板圖片大量生成)?無(wú)需或僅應(yīng)用少量的缺陷標(biāo)

注數(shù)據(jù)正樣本缺失的缺陷檢測(cè)DBN,

AE,GAN來(lái)源：

IBM70%

+人工減少85%+檢測(cè)時(shí)間減少生產(chǎn)上線效果

ADC精準(zhǔn)度統(tǒng)計(jì)按天趨勢(shì)圖

統(tǒng)計(jì)與RTIR結(jié)果比較產(chǎn)生收入/利潤(rùn)降低人工成本來(lái)源：

IBM?

商業(yè)模式創(chuàng)新：按使用付費(fèi)?

基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的遠(yuǎn)程服務(wù)?

現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)和配件管理?

基于工地三維地形和三維模型的智能施工?

零宕機(jī)服務(wù)?

應(yīng)用VR/AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)可視化

智能制造前沿趨勢(shì)之六：推進(jìn)智能服務(wù)

施工前期測(cè)量小松的智能施工平臺(tái)

施工過(guò)程（小松眼KomatsEye）無(wú)人駕駛運(yùn)輸系統(tǒng)

（Front

Runner）可視化施工

方案設(shè)計(jì)施工前期測(cè)量施工計(jì)劃制定檢查和變更?重自動(dòng)化，輕數(shù)字化?重單機(jī)自動(dòng)化，輕系統(tǒng)柔性化?重局部改造，輕整體優(yōu)化?重單元系統(tǒng)應(yīng)用，輕整體規(guī)劃與系統(tǒng)集成?重建設(shè)，輕運(yùn)維?重?cái)?shù)字化設(shè)計(jì)，輕數(shù)字化仿真與優(yōu)化?重信息系統(tǒng)應(yīng)用，輕數(shù)據(jù)價(jià)值體現(xiàn)和管理改善?重顯示度，輕實(shí)用性I

推進(jìn)智能制造“輕與重”的八大誤區(qū)級(jí)別名稱等級(jí)特征一級(jí)初始級(jí)側(cè)重于業(yè)務(wù)規(guī)范化管理，實(shí)現(xiàn)基本業(yè)務(wù)的電子化、自動(dòng)化和信息化。二級(jí)規(guī)范級(jí)側(cè)重于企業(yè)采用數(shù)字化裝備、信息技術(shù)手段等對(duì)核心業(yè)務(wù)進(jìn)行數(shù)控化和數(shù)字化改造，實(shí)現(xiàn)部門級(jí)的系統(tǒng)應(yīng)用和部門級(jí)數(shù)據(jù)共享。三級(jí)集成級(jí)重點(diǎn)評(píng)價(jià)企業(yè)建立數(shù)字化車間或數(shù)字化工廠，

實(shí)現(xiàn)跨業(yè)務(wù)、跨部門的集成系統(tǒng)建設(shè)和企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)共享。四級(jí)優(yōu)化級(jí)全面采用智能化裝備和智能化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)、精準(zhǔn)預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)分析和部分業(yè)務(wù)優(yōu)化控制。五級(jí)引領(lǐng)級(jí)實(shí)現(xiàn)基于模型驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)優(yōu)化和持續(xù)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同并衍生新的制造模式和商業(yè)模式，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的深度應(yīng)用。《e-works智能制